RU2004762C1

RU2004762C1 - Drilling bit

Info

Publication number: RU2004762C1
Authority: RU
Inventors: Ирек Камилевич Бикбулатов; ков Игорь Борисович Черв; Эдуард Самуилович Гинзбург; Александр Михайлович Назаров; Владимир Петрович Будин; нов Борис Леонтьевич Стекл; Владимир Александрович Торгашов; Уль н Никифорович Якимчук; Роман Иосифович Гук; Тарас Николаевич Дороживский
Original assignee: Ирек Камилевич Бикбулатов; ков Игорь Борисович Черв; Эдуард Самуилович Гинзбург; Александр Михайлович Назаров; Владимир Петрович Будин; нов Борис Леонтьевич Стекл; Владимир Александрович Торгашов; Уль н Никифорович Якимчук; Роман Иосифович Гук; Тарас Николаевич Дороживский
Priority date: 1990-10-30
Filing date: 1990-10-30
Publication date: 1993-12-15

Description

Изобретение относитс к технике дл бурени скважин и может найти применение в буровых долотах, предназначенных в основном дл бурени глубоких нефт ных и газовых скважин.The invention relates to a technique for drilling wells and may find application in drill bits intended primarily for drilling deep oil and gas wells.

Известно буровое долото, содержащее шарошки, вооружение которых состоит из венцов зубьев, грани которых направлены износостойкими наплавками типа рэлит и т.д.A drill bit is known that contains cutters, the armament of which consists of tooth crowns, the faces of which are directed by wear-resistant surfacing such as rarity, etc.

Недостатком известного долота вл етс следующее.A disadvantage of the known bit is as follows.

Рассмотрение схемы работы вооружени шарошек на забое и взаимодействи зубьев клиновидного профил с породой забо показывает, что зубь каждого венца взаимодействуют с породой не как вертикально вдавливающий клин и даже не об ыч- ным перекатывающим, а по совершенно другим законам, в силу которых зуб контактирует с породой не армированной сторо- ной.A consideration of the operation pattern of the cone armament on the face and the interaction of the teeth of the wedge-shaped profile with the breed of the face shows that the tooth of each crown does not interact with the breed like a vertically pressing wedge or even an ordinary rolling wedge, but according to completely different laws by virtue of which the tooth comes into contact with non-reinforced rock.

Известно также буровое долото, содержащее шарошки с ведущими и ведомыми венцами зубьев и износостойкие элементы, закрепленные на обеих гран х по всей длине зубьев по разным венцам.A drill bit is also known containing cutters with leading and driven tooth crowns and wear-resistant elements fixed on both faces along the entire length of the teeth along different crowns.

Недостатком известного долота вл етс его низка производительность из-за не рационального размещени износостойких элементов.A disadvantage of the known bit is its low productivity due to the non-rational placement of wear-resistant elements.

Цель изобретени - повышение производительности долота за счет рационального размещени износостойких элементов. The purpose of the invention is to increase the performance of the bit due to the rational placement of wear-resistant elements.

На фиг. 1 показано трехшарошечное долото , вид снизу; на фиг.2 - схема взаимодействи зубьев различных венцов с забоем; на фиг.З - вид на шарошку со стороны ее вершины; на фиг.4 - узел I на фиг.З; на фиг.5 - узел II на фиг.З; на фиг.б - узел II на фиг.З; на ФИБ - вариант выполнени несимметричного армировани зубьев и без наплавки рабочей площадки и притуплени зуба.In FIG. 1 shows a three-cone bit, bottom view; figure 2 is a diagram of the interaction of the teeth of various crowns with the face; Fig. 3 is a view of the cone from the side of its apex; in Fig.4 - node I in Fig.Z; in Fig.5 - node II in Fig.Z; on figb - node II in fig.Z; in FIB, an embodiment of asymmetric tooth reinforcement without surfacing of the working platform and blunting of the tooth.

Буровое долото содержит шарошки 1 с ведущими и ведомыми венцами 2, 3 и 4 зубьев- 5 и износостойкие элементы б, закрепленные на обеих гран х 7 и 8 зубьев 5 на одинаковую и различную величину по высоте зубьев 5 по разным венцам. Износо- стойкие элементы 6 расположены на ведущих венцах 2 по всей высоте зубьев на обеих гран х, на зубь х 5 венцов 3, расположенных от ведущих венцов 2 к вершинам 9 шарошек 1 на передних гран х, и на зубь- х 5, расположенных от ведущих венцов 2 к периферии 10 шарошки 1 на задних гран х. Износостойкие элементы 6 расположены по всей высоте зуба, а на противоположныхThe drill bit contains cones 1 with leading and driven crowns 2, 3 and 4 of teeth-5 and wear-resistant elements b, fixed on both sides x 7 and 8 of teeth 5 to the same and different size along the height of teeth 5 on different crowns. Wear-resistant elements 6 are located on the leading crowns 2 along the entire height of the teeth on both faces x, on the tooth x 5 crowns 3 located from the leading crowns 2 to the tops 9 of the cones 1 on the front faces, and on the tooth x 5 located from leading crowns 2 to the periphery 10 of the cone 1 on the posterior granules. Wear-resistant elements 6 are located along the entire height of the tooth, and on the opposite

гран х зубьев 5 этих венцов 3 и 4 - в вершинной части зубьев.granules of teeth 5 of these crowns 3 and 4 are in the apical part of the teeth.

На противоположных гран х зубьев 5 ведущих венцов допускаетс не устанавли: вать износостойкие элементы 6 (см. фиг.7).It is allowed not to install on the opposite facets of the teeth 5 of the leading crowns: wear-resistant elements 6 (see Fig. 7).

В практике долотостроени зачастую на каждой шарошке 1 бывает не три венца, а два или четыре и даже больше. В этом случае определ етс ведущий венец 2.(или пара ведущих венцов), износостойкие элементы 6 закрепл ютс на них на обеих гран х, а все остальные венцы - согласно указанному принципу. В случае, когда шарошка 1 имеет два венца, также определ етс ведущий венец (армируемый с обеих граней), а на втором венце - также по тому же принципу.In the practice of chisel construction, often on each cone 1 there are not three crowns, but two or four or even more. In this case, the driving crown 2 (or a pair of driving crowns) is determined, the wear-resistant elements 6 are fixed on them on both sides, and all other crowns according to the indicated principle. In the case where the cone 1 has two crowns, the leading crown (reinforced from both sides) is also determined, and on the second crown also according to the same principle.

Каждый зуб любого венца в долоте может иметь дополнительные износостойкие элементы, закрепленные по торцам, а также другим поверхност м, например, в случае, когда зуб имеет сложный профиль (Г-образ- ный, П-образный). Но во всех случа х арми- рование должно производитьс по приведенной методике.Each tooth of any crown in the chisel can have additional wear-resistant elements fixed at the ends, as well as other surfaces, for example, in the case when the tooth has a complex profile (L-shaped, U-shaped). But in all cases, reinforcement should be carried out according to the methodology given.

Работает долото следующим образом.The chisel works as follows.

При перекатывании 1 по забою зубь 5 ведущего венца 2 без скольжени вминаютс в породу забо и производ т либо выдавливание породы с последующим отделением (в случае пластичных пород), либо хрупкое-разрушение. Зубь 5 венца 3, расположенного ближе к вершине 9 шарошки 1, совершают петлеобразное движение и не перекатываютс по забою, а срезают за счет скольжени зубьев часть породы своей передней гранью. При этом с породой забо взаимодействует в основном только эта армированна грань. Зубь же 5 венца 4 также за счет скольжени в обратную сторону взаимодействуют с породой своей задней гранью, котора также имеет большую площадь армировани .When rolling 1 along the face, the tooth 5 of the leading crown 2 is non-slip bent into the face rock and either the rock is extruded, followed by separation (in the case of ductile rocks), or brittle fracture. The tooth 5 of the crown 3, located closer to the top 9 of the cone 1, makes a loop-like movement and does not roll over the face, but cut off part of the rock due to the sliding of the teeth with its front face. At the same time, only this reinforced face interacts with the rock. Tooth 5 of crown 4 also, due to sliding in the opposite direction, interacts with the rock with its rear face, which also has a large reinforcement area.

Таким образом, за счет об зательного армировани только рабочих граней зубьев каждый зуб взаимодействует с породой забо только армированной поверхностью, вследствие чего снижаетс износ зубьев, а вооружение сохран ет геометрию значительно дольше. При этом имеютс хорошие предпосылки дл самозатачивани зубьев при некотором„износе вершин зубьев.Thus, due to the obligatory reinforcing of only the working faces of the teeth, each tooth interacts with the rock behind only the reinforced surface, as a result of which the wear of the teeth is reduced, and the armament preserves the geometry much longer. At the same time, there are good prerequisites for self-sharpening the teeth with some wear on the tops of the teeth.

Армирование же только рабочих поверхностей зубьев позвол ет также и экономить дорогосто щие наплавочные материалы.Reinforcing only the working surfaces of the teeth also saves expensive surfacing materials.

(56) Вадецкий Ю.В. и др. Бурение нефт ных и газовых скважин. М.. Гостоитехиздэт, с. 33, рис. 16.(56) Vadetsky Yu.V. et al. Drilling of oil and gas wells. M .. Gostoytehizdet, with. 33, fig. sixteen.

Claims

The claims

DRILL BIT, containing cutters with leading and driven tooth crowns and wear-resistant elements fixed on both faces along the entire length of the teeth by the same and different tooth height along different crowns, characterized in that, in order to increase the performance of the bit due to rational placement wear-resistant elements, the latter are located on

0

leading crowns along the entire height of the teeth on both faces, on the tooth x of the crowns located from the leading crowns to the tops of the cones, on the front faces and on the tooth x located from the leading crowns to the periphery of the cones, on the rear faces, wear-resistant elements are located throughout the height of the tooth, and on the opposite sides of the teeth of these crowns, wear-resistant elements are located at the apex of the tooth part. .

Figure 1

Ptferiins

Lead Rector

Summit Yenets (Slave)

Fie. 2

} /with

, 6

Fi 7